Ekipa prof. Marcina Drąga z Katedry Chemii Biologicznej i Bioobrazowania Politechniki Wrocławskiej jest jednym z czołowych zespołów na świecie, które się tym zajmują badaniami nad koronawirusem.
Naukowcy z Wrocławia zidentyfikowali i skutecznie przetestowali molekuły bardzo silnie hamujące replikację SARS-CoV-2. – To początek. Mam nadzieję, że wkrótce można go będzie przetestować klinicznie – mówi prof. Marcin Drąg.
Hamulec dla wirusa
Zidentyfikowany związek to inhibitor, czyli substancja zdolna powstrzymać działanie proteazy Mpro – enzymu powstającego w ludzkiej komórce na skutek działania koronawirusa. Kiedy wirus wnika do ludzkiej komórki, sprawia, że ta produkuje kompleks wirusowych białek. Z tego kompleksu białkowego uwalniają się dwie proteazy, które dalej „tną” go na kawałki. W ten sposób powstają kolejne białka umożliwiające namnażanie się wirusa.
Pierwszą z proteaz – PLpro naukowcy opisali w poprzedniej swej pracy zamieszczonej niedawno w „Science Advances”. Teraz przyszła kolej na Mpro. W tym przypadku zespół wrocławianina osiągnął więcej.
Prof. Marcin Drąg: – Nie tylko wykazaliśmy, że Mpro z obu SARS są identyczne w miejscu wiązania potencjalnych leków, ale także stworzyliśmy inhibitor, który całkowicie blokuje Mpro, a następnie przetestowaliśmy go na zarażonych wirusem SARS-CoV-2 komórkach.
Naukowe konsorcjum: Leuven, Lubeka, Wrocław
Testy przeprowadzono w laboratorium prof. Johana Neytsa na uniwersytecie w belgijskim Leuven,.
– To jedno z najlepszych na świecie laboratoriów wirusologicznych. Nasz związek przetestowano na specjalnie przygotowanych komórkach ludzkiej wątroby, które zarażono SARS-CoV-2 – wyjaśnia prof. Marcin Drąg. – Okazuje się, że działa on równie dobrze, jak stosowany obecnie do leczenia remdesivir. Czy jest lepszy, bo bezpośrednio celowany w proteazę tego konkretnie koronawirusa? To trzeba sprawdzić w ramach badań klinicznych, bo mają inne mechanizmy działania, ale bardzo zbliżoną siłę inhibicji, praktycznie taką samą moc – dodaje.
30 Kreatywnych Wrocławia: Marcin Drąg
Chcąc upewnić się, że związek wiąże się z proteazą Mpro, w laboratorium prof. Rolfa Hilgenfelda z Uniwersytetu w Lubece, naukowcy rozszyfrowali strukturę krystaliczną samego enzymu Mpro z inhibitorem.
Jednym z kolejnych etapów prac badawczych było sprawdzenie, w jaki sposób ten związek zachowuje się w materiale biologicznym pobranym bezpośrednio od osób chorych na COVID-19.
Te badania przeprowadził z kolei zespół prof. Wojciecha Młynarskiego z łódzkiego Uniwersytetu Medycznego.
Próbki komórek pochodziły z gardła pacjentów chorych na COVID-19. Osoby z pozytywnym wynikiem testowano specjalnym związkiem tzw. sondą chemiczną, w laboratorium prof. Marcina Drąga. Zawierała ona inhibitor połączony ze znacznikiem fluorescencyjnym, który umożliwia detekcje zachowania takiego związku chemicznego w układzie żywym. Dzięki temu pod specjalnym mikroskopem można było sprawdzić, w jaki sposób proteaza Mpro reaguje z inhibitorem.
Kampus Politechniki Wrocławskiej, fot. Tomasz Walków
Poza opublikowaną właśnie pracą w prestiżowym czasopiśmie „Nature Chemical Biology”, laboratorium prof. Marcina Drąga wiedzę na temat obu proteaz natychmiast wykorzystało do retargetowania leków, identyfikując grupę związków blokujących działanie obydwu enzymów wykorzystywanych przez koronawirusa do namnażania się wewnątrz ludzkich komórek.
– Ustaliliśmy, że liczne analogi znanego leku ebselenu, działają bardzo dobrze na obydwa enzymy. Te badania były prowadzone we współpracy z dr. inż. Mirosławem Giurgiem z Politechniki Wrocławskiej, który takie związki otrzymuje w swoim laboratorium.– mówi prof. Marcin Drąg. - Testujemy je aktualnie w laboratoriach wirusologicznych. Ze wstępnych informacji wynika, że wiele z nich działa świetnie
Te badania są także już dostępne.
Ważne, wyniki swych badań nad substancjami zdolnymi pokonać koronawirusa, zespół prof. Marcina Draga udostępnia za darmo innym naukowcom. – Każdy z tej wiedzy może skorzystać. Jeśli komuś się uda, przy naszych współudziale, zrobić lek, który będzie działał, będę szczęśliwy – podsumowuje uczony.
PWr/w